GENERALIDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LAS ENTERO-BACTERIAS ASÍ COMO SUS MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN Y CULTIVO...
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Added: Mar 19, 2017
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Álvarez Monroy Marilyn Correa Gallegos Jaime Moisés Gómez Flores Valeria Pérez Hernández Luz Alejandra Rangel César Araceli Edith ENTEROBACTERIAS ENTEROBACTERIAS 1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA Licenciatura en Optometría Microbiología Aplicada Profesor(a): Dra. Alicia Vázquez Mendoza Grupo: 2202
OBJETIVOS Conocer las principales características biológicas de las enterobacterias: su morfología, patogenicidad y virulencia, sus medios de cultivo y los métodos de identificación en el laboratorio para estos microorganismos. Describir la capacidad de las enterobacterias para producir infecciones en el ser humano. ENTEROBACTERIAS 2
3.2 Enterobacterias ENTEROBACTERIAS 3 La familia Enterobacteriaceae constituye un grupo grande y heterogéneo de bacterias gramnegativas. Reciben su nombre por la localización habitual como saprofitos en el tubo digestivo, aunque se trata de gérmenes ubicuos, encontrándose de forma universal en el suelo, el agua y la vegetación, así como formando parte de microbiota de los animales incluido el humano. Principales características microbiológicas de la familia Enterobacteriaceae Características típicas y distintivas de las enterobacterias Son aerobios no formadores de esporas que pueden crecer en anaerobiosis (anaerobios facultativos) Reducen los nitratos a nitritos (con algunas excepciones) No licuan el alginato Fermentan la glucosa a ácido con producción de gas o sin ella Son oxidasa-negativos, a excepción de Plesiomonas Producen catalasa No ven favorecido su crecimiento por la presencia de NaCl La mayoría son móviles (con flagelos peritricos) No formadores de esporas Enterobacteriaceae
Estructura Los miembros de la familia Enterobacteriaceae son microorganismos con forma de bastón, por lo general de 1-3 μm de largo y 0,5 μm de diámetro. S u envoltura celular se caracteriza por una estructura multilaminar. La membrana interna (o citoplasmática) consiste en una doble capa de fosfolípidos que regula el paso de nutrientes, metabolitos y macromoléculas. La capa siguiente, o capa externa,consiste en un peptidoglucano delgado junto con un espacio periplásmico que contiene una elevada concentración de p roteínas. La membrana externa compleja consiste en otra doble capa de fosfolípidos que incluyen lipopolisacáridos (LPS) (en la parte más externa, son un importante factor de virulencia de estas bacterias), lipoproteínas (que están fijadasal peptidoglucano), proteínas porinas multiméricas (que facilitanel paso de diversas sustancias,incluidos los antibióticos betalactámicos) y otras proteínas de la membrana externa. 4
Entre estas proteínas hay algunas organelas complejas que irradian hacia el exterior: L os flagelos : estructuras que se utilizan para la locomoción y que provienen de una estructura basal localizada en la membrana interna L as fimbrias (o pili comunes), con importante función como adhesinas P ili sexuales, estructuras presentes en las bacterias que contienen plásmidos conjugativos y que las bacterias utilizan para mediar la transferencia conjugativa de ADN del plásmido. 5
6 https://yhoo.it/2lBprIK
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3.2.1 Características generales de patogenicidad y virulencia ENTEROBACTERIAS 8 Patogenia y factores de virulencia. Cápsula (proporciona propiedades antifagocitarias). Pilli ( proporciona adherencia). Toxinas, son de 2 tipos: Endotoxina (lípido A), Gram (-), produce los síntomas fiebre, leucopenia, hemorragia capilar, hipotensión, colapso respiratorio. Enterotoxinas (afectan al aparato gastrointestinal), pueden producir diarrea. Las más conocidas son E.coli, Salmonella, Shigella
ENTEROBACTERIAS 9 M ODOS DE TRANSMISIÓN Los modos de transmisión a los seres humanos son: Infecciones n osocomiales: ( E. coli Klebsiella Ingesta de alimentos o agua : Salmonella Shigella Yersinia
MEDIOS DE CULTIVO Agar Mac Conkey U tilizado para el aislamiento de bacilos Gram negativos de fácil desarrollo, aerobios y anaerobios facultativos. Permite diferenciar bacterias que utilizan o no, lactosa en muestras clínicas, de agua y alimentos. Todas las especies de la familia Enterobacteriaceae desarrollan en el mismo. Agar Salmonella Shigella U tilizado para el aislamiento de Salmonella y de algunas especies de Shigella a partir de heces, alimentos Es un medio de cultivo selectivo y diferencial. 10 http://bit.ly/2lxkz90
Agar eosina azul de metileno T ambién denominado E.A.M. E s utilizado para el aislamiento Selectivos de bacilos Gram negativos de rápido desarrollo y escasas exigencias nutricionales. Permite el desarrollo de todas las especies de la familia Enterobacteriaceae. A gar XLD (X ilosa – L isina – Desoxicolato ) Para el aislamiento y diferenciación de enteropatógenos especialmente de los géneros Shigella y Salmonella a partir de diversas muestras. 11 https://yhoo.it/2lQaepD
3.1.3 Métodos de laboratorio para el diagnóstico ENTEROBACTERIAS 12 La identificación de las diferentes especies de enterobacterias se realiza estudiando la actividad metabólica del microorganismo sobre los sustratos (carbohidratos, proteínas, etc.). SE NE CESITA: Muestras frescas y que sean representativas del lugar de la infección en condiciones asépticas. Heces. Orina. Frotis rectales Sangre. Pus. Exudados (obtenidos por aspiración por jeringa).
TSI (triple azúcar de hierro TS) • En el medio TSI se observa el metabolismo fermentativo de los carbohidratos, (Glucosa, Sacarosa y Lactosa). Cuando la glucosa es metabolizada hay viraje de color amarillo en el fondo del tubo por metabolismo en ausencia de oxígeno . Todas las enterobacterias metabolizan la glucosa. Cuando metaboliza otros carbohidratos el viraje es en todo el tubo porque la concentración de lactosa y sacarosa es mayor. La producción de H2S toma un color negro que es variado La LIA se observa el metabolismo de la lisina que permanece de color violeta y no metabolizada la lisina cuando cambia de color el fondo (amarillo) El citrato en el tubo es de color verde cuando la bacteria utiliza el carbono como fuente de energía; cuando el medio vira al alcalino y toma un color azul . PRUEBAS BIOQUÍMICAS
ENTEROBACTERIAS 14 TSI
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ENTEROBACTERIAS 16 Fo rmación de sulfuros La fermentación de la lactosa y sacarosa se observa en la superficie y de la glucosa en el fondo, con formación de ácido que se manifiesta por cambio de color del indicador r ojo de fenol que vira de anaranjado rojizo a amarillo. La combinación del citrato férrico de amonio y tiosulfato de amonio permite la detección de sulfuro de hidr ó geno por la formación de un precipitado negro. - Á cida/ácida: Bacterias fermentadoras de lactosa: E. coli, Klebsiella - A lcalina/ácida: Bacterias no fermentadoras de lactosa. Salmonella (H2S+), Shigella (H2S -), Yersinia .
Agar lisina descarboxilasa LIA 17 S e evidencia la descarboxilación del aminoácido lisina en la diamina cadaverina y la desaminación de la lisina en un alfa cetoácido. Se manifiestan por el viraje del indicador púrpura de bromocresol. La formación de H2S se manifiesta por la presencia del tiosulfato sódico P uede verificarse la formación de gas a partir de la degradación de la glucosa.
Citrato de Simmons Se basa en el citrato como única fuente de carbono. Cuando utilizan el citrato, el medio se alcaliniza y cambia de color verde (neutro ) a color azul (alcalino : prueba positiva) La reacción negativa --> ausencia de crecimiento → no hay cambio de color. 1.- Citrato positivo: citrato como fuente de carbono. Ej.: Klebsiella pneumoniae 2.- Citrato negativo : no consume el citrato como fuente de carbono. Ej.: Escherichia coli 18
Caldo urea S e observa la degradación de urea por medio de la enzima ureasa formando amoniaco y carbonato de amonio, que alcalinizan el medio provocando un color rojo cereza. Bacterias úrea + rápida: Proteus y Providencia Bacterias u rea + retardada: Klebsiella Bacterias u rea negativa: Escherichia coli, Salmonella, Shigella 19
3.2.4 Ejemplos ENTEROBACTERIAS 20
3.2.4.1 Salmonella Morfología microscópica: Bacilo Tamaño: 1µ de diámetro por 3µ de longitud Movilidad: presenta flagelos peritricos y cápsula de polisacáridos Metabolismo: Anaeróbico facultativo Hábitat natural: Carne cruda, productos de aves y bebidas contaminadas ENTEROBACTERIAS 21
Patogenicidad y virulencia Salmonella se adquiere a través de la ingesta de alimentos y bebidas contaminadas. Adquiriendo un inóculo de 10 6 (UFC) o más para producir infección . La primera barrera con la que se enfrenta la Salmonella es la acidez del estómago, el cual reduce el inóculo bacteriano. La llegada de Salmonella al intestino delgado se verá afectada también por la microbiota autóctona, así como los movimientos peristálticos intestinales. ENTEROBACTERIAS 22
Medios de Cultivo Agar MacConkey Agar Salmonella- Shigella ENTEROBACTERIAS 23 Medio de eosina azul de metileno http://bit.ly/2kSFZ1M http://bit.ly/2kSr0oA
ENFERMEDADES ASOCIADAS GASTROENTERITIS Cuadro clínico que tiene un periodo de incubación de ocho o más de veinticuatro horas caracterizado por náuseas y vómitos seguidos por dolor abdominal y diarrea acompañada de moco con o sin sangre. Su explicación puede ser dada por la invasión de las células mucosas por S almonella. ENTEROBACTERIAS 24 http://bit.ly/2kIonl1
FIEBRE TIFOIDEA (ENT É RICA) La bacteria que causa la fiebre tifoidea, Salmonella typhi , se propaga a través de alimentos, agua o bebidas contaminadas. Si se come o bebe algo que esté contaminado, las bacterias ingresan al cuerpo. Viajan hacia el intestino y luego hacia el torrente sanguíneo. En la sangre viajan a los nódulos linfáticos, la vesícula, el hígado, el bazo y otras partes del cuerpo. MANIFESTACIONES CLÍNICAS Cefalea, debilidad y la fatiga. Tos seca, persistente Pérdida del hambre D olores abdominales Diarrea o bien estreñimiento ENTEROBACTERIAS 25 http://bit.ly/2lfsMiY
3.2.4.2. Klebsiella Morfología microscópica : bacilos Tinción : gramnegativa Tamaño : 0.5μ de diámetro por 3 μ de longitud Metabolismo : anaerobio facultativo. Reproducción entre 30 y 37°C Especies : K.pneumoniae, K. ozanae, K. rhinoscleromatis, k. oxytoca Especies patógenas : K.pneumoniae, k. oxytoca Medio de cultivo: agar Mac Conkey, agar xilosa-lisina-desoxicolato (XLD), agar chocolate, agar sangre, agar soya tripcaseina y agar infusión cerebro corazón http://bit.ly/2lzRDev
Hábitat natural Presente en ambientes acuáticos ricos en nutrientes , aguas contaminadas y sistemas de distribución de agua Se encuentran en heces (entre 5 y 38%) En el humano: mucosa de nasofaringe (1-6%) y el intestino Vías de exposición: Nosocomial ( transmisión asociada con la manipulación frecuente de los pacientes); hospitales, centros sanitarios, agua y aerosoles contaminados. https://yhoo.it/2lzZyIS
Patogenicidad y virulencia Cápsula de polisacáridos y de LPS: evita fagocitosis y migración de leucocitos al área de la infección Sistema de complemento: se activa en presencia de LPS (tipo 01) alejado de la membrana bacteriana Adhesinas : pili tipo Sideróforos: Klebsiell a genera sustancias capaces de captar hierro (enterobactina, aerobactina) para crecer y multiplicarse Enzimas (catalasa, ureasa) y carbohidratos (lactosa) → formación de ácidos fuertes en sus procesos metabólicos
https://yhoo.it/2lsaIlc
http://bit.ly/2lg8HGR https://yhoo.it/2m5oAyO K. oxytoca sin agrupación definida K. pneumoniae en agar Mac Conkey
31 k. pneumoniae en agar XLD https://yhoo.it/2kOpdMj https://yhoo.it/2kCudsk
ENFERMEDADES ASOCIADAS -Neumonía destructiva y lobar -Tracto gastrointestinal -Abscesos pulmonares -Bacteremia del tracto biliar, peritonitis y meningitis -Infecciones de las vías urinarias, biliares y respiratorias -Síndrome de sepsis (sindrome de respuesta inflamatoria sistémica) Absceso pulmonar https://yhoo.it/2kXsqwc
Manifestaciones clínicas de K.pneumoniae - Tos - Esputo sanguinolento - Problemas respiratorios - Fiebre alta - Debilidad - Escalofríos - Dolor de pecho - Náuseas - Congestión en el pecho - Cianosis (labios y uñas azules) - Secreción nasal - Cefalea - Sibilancias - Respiración rápida - Confusión https://yhoo.it/2kcW3Le
3.2.4.3 Shigella ENTEROBACTERIAS 34 Morfología microscópica: Bacilos cortos Tinción: Gramnegativos Cápsula: No la presentan Tamaño: 0.7 µ de ancho por 3 µ de largo Metabolismo: Anaerobio facultativo Hábitat natural: Colon del humano Movilidad: No presenta Especies principales: S. dysenteriae , S. boydii, S. sonnei, S. flexneri . http://bit.ly/2l28yZD
35 MEDIOS DE CULTIVO Ag a r sangre Ag a r chocolate Ag a r nutritivo Ag a r Eosina- azul de metileno (EMB) Ag a r MacConkey Ag a r Salmonella- Shigella (SS) Ag a r Helkoen Ag a r Endo Se toman muestras de las heces fecales
ENTEROBACTERIAS 36 V Í AS DE EXPOSICIÓN Esta alcanza al intestino grueso por vía oral Es transmitida través de los alimentos, sino también a través del agua y por contacto directo entre niños en las guarderías. http://bit.ly/2ky5eSO
37 MANIFESTACIONES CL í NICAS -Causan enteritis -Diarrea acuosa leve, no disenteriforme a la típica diarrea invasiva con secreción mucosa y puis ( disentería bacilar) acompañada de fiebre dolor cólico abdominal, cefalea leucocitosis, calambres -Esta alcanza al intestino grueso por vía oral -Su complicación puede llegar a provocar megacolon t ó xico, el síndrome hemolítico – urémico (SHU) y el síndrome de Reiter
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3.2.4.4 Helicobacter ENTEROBACTERIAS 39 Microorganismo Gram negativo que posee multiples flagelos en un solo lado , siendo un microorganismo de crecimiento lento. Morfología microscópica: Bacilos curvos espirilados Tamaño : De 5 µm de largo por 1 µm de ancho. Metabolismo: Micro aerofilo. Requieren concentraciones de oxígeno reducidas y elevadas de dióxido de carbono. Son de crecimiento lento Movilidad: múltiples flagelos en un solo polo. Hábitat natural: Tracto gastrointestinal/ mucosa gástrica. http://bit.ly/2lYmqoD
VÍAS DE TRANSMISIÓN Se transmite principalmente por vía fecal/oral con vómitos o heces; en el caso de las heces, generalmente bajo la forma de aguas o alimentos contaminados. Patogenicidad y virulencia -Flagelos. -Adhesinas. La colonización bacteriana del hospedero afecta el epitelio gástrico a través de lograr micronichos, utilizando recursos que se pueden considerar como señales para el hospedero El hospedero desarrolla una úlcera o cáncer gástrico. Posee la capacidad de sobrevivir en uno de los ambientes más ácidos del organismo: el estómago con un pH inferior a 4. 40
ENTEROBACTERIAS 41 Sensación de hinchazón del estómago. Saciedad rápida del hambre. Náuseas o vómitos. Pérdida de peso. Heces oscuras. Anemia. Manifestaciones clínicas http://bit.ly/2l5zqnL
Medios de cultivo Directos: Agar Mueller-Hinton (sangre de Cornero): Se representa mediante Color blanco Agar Culumbia: Se representa mediante blanco ENTEROBACTERIAS 42 http://bit.ly/2lYpv8w http://bit.ly/2laOG5V
Indirectos: Ureasa: Se tiñe de color morado Es una enzima que tiene la capacidad de Hidrolizar amonio y carbamato Catalasa:Se representa meidante burbujas se realiza en agua oxigenada la cual libera oxigeno 43 http://bit.ly/2lUN3Ie http://bit.ly/2mD7idK
Enfermedades asociadas Gastritis. Úlceras pépticas. Cancer Gastrico. ENTEROBACTERIAS 44 http://bit.ly/2lk5LIY
3.2.4.5 Proteus ENTEROBACTERIAS 45 Morfología microscópica : Bacilos T inción : Gramnegativos T amaño : 0.5µ de diámetro por 3µ de longitud M etabolismo : Anaerobico facultativo. Hábitat natural: Suelo , agua, heces de individuos en tratamiento de antibióticos. Microbiota intestinal M ovilidad : flagelo peritricos M edios de cultivo : Agar MacConkey, de eoisna metileno , agar XLD. Fermenta lactosa en TSI. Especies patógenas: P. vulgaris, P. mirabilis, y P. penneri. http://bit.ly/2kox2Nv
46 P. mirabilis https://yhoo.it/2lQ9kJC
47 P. vulgaris https://yhoo.it/2mqybAF
3.2.4.5 PROTEUS ENTEROBACTERIAS 48 PATOGENICIDAD Y VIRULENCIA — T odas las especies de Proteus son resistentes a la ampicilina. * P. mirabilis es sensible a la penicilina. — Flagelos — Fimbrias — Proteínas de membrana → permite actividad enzimática — Enzima u reasa → usan N de urea para desarrollarse — Producen fenilalanina desaminasa→ desamina la fenilalanina (Phe), aminoácido esencial del organismo — Hemolisinas → proteínas que facilitan la invasión tisular
MEDIOS DE CULTIVO Agar MacConkey Agar xilosa lisina-desoxicolato 49
ENFERMEDADES ASOCIADAS Infecciones del tracto urinario Abscesos hepáticos Meningitis Síndrome de Proteus 50 https://yhoo.it/2miSCA4 https://yhoo.it/2mdyym7
Manifestaciones clínicas 51 Síndrome de Proteus: alteraciones pigmentarias, hipoplasia de nervio óptico, estrabismo, miopía. Infecciones de tracto urinario (ITU) Micción frecuente Picazón o comezón al orinar Dolor al orinar y en las relacionees sexuales Color turbio de la orina (lechoso) Sangre en la orina Fiebre y escalofríos Vómitos y náuseas Dolor del costado o espalda https://yhoo.it/2lxG09W
3.2.4.6 Escherichia coli ENTEROBACTERIAS http://bit.ly/2l9OuF6 Es la especie bacteriana más común de la microbiota intestinal, la relación es benéfica (positiva) entre bacteria y hospedero. Crecen rápidamente en en medios de cultivo simples como glicerol y glucosa. Son bacilos Gram negativos cortos no esporulados, con fimbrias y flagelos. En individuos sanos no produce enfermedad, en cambio en pacientes Inmunocomprometidos causa enfermedad. Se transmiten vía aérea
ENTEROBACTERIAS 53 Morfología microscópica: Bacilos Gram Negativos. Capsula: Solo algunos y es de polisacáridos. Tamaño: De 0.5 µm de ancho por 3 µm de largo. Metabolismo: Anaerobias Facultativas. Movilidad: Solo algunos por flagelos peritricos. Hábitat Natural: Colon de animales incluido el hombre. http://bit.ly/2liYidh
Patogenicidad y virulencia Fimbrias adhesinas Adhesión de la bacteria a la superficie de una célula intestinal. La bacteria inyecta proteínas receptoras en célula intestinal. La célula intestinal forma un pedestal para la bacteria. Vomitos. Fuertes cólicos abdominales. Diarrea líquida con mucha sangre. Náuseas. Cansancio y fiebre. ENTEROBACTERIAS 54 Manifestaciones clínicas
Medios de cultivo Agar Eosina y azul metileno: Se repre sentan mediante un brillo verde metálico. Agar Mac Conkey: Se representan mediante un color rojo con halo turbio. ENTEROBACTERIAS 55 http://bit.ly/2lvq6gF http://bit.ly/2maOX6q
Agar Lia: Se representa por un color púrpura. Agar Tergitol 7: Se representa mediante Un color amarillo ENTEROBACTERIAS 56 http://bit.ly/2lYnsBf http://bit.ly/2mcrgLo
ENTEROBACTERIAS 58 3.2.4.7 Yersenia Gram-negativos no esporulados Incluye 16 especies con 3 subespecies. De entre ellas, destacan tres especies invasivas capaces de resistir la respuesta inmune y producir patología humana: Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis y Yersinia enterocolitica.
59 Género Yersinia Bacilos gram negativos No espurulados Anaerobio facultativos Fermentadores Inmóviles Y. Pestis Posee una cápsula proteica Agente etiologico de peste bulbonica ( Y. pestis ), diarreas acuosas agudas.
60 Medios de cultivo Puede realizarse mediante muestras representativas del cuadro clínico del paciente. Esta especie crece en los medios escasa y moderadamente selectivos para enterobacterias como el agar MacConkey y el agar Salmonella- Shigella , en los que forma colonias transparentes, en agar entérico de Hektoen las colonias son de color salmón porque fermenta la sacarosa y en agar xilosa-lisina- desoxicolato forma colonias amarillas por fermentar la xilosa.
61 Agente causal Yersinia pestis es un cocobacilo gram negativo, no esporulado , que mide 1,5 a 0,75 micromtros A la tincion de Wright, se tiñen los extremos del bacilo, en forma caracteristica , se tiñen mas intensamente , lo que denomina como tincion bipolar o en alfiler de gancho
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63 Epidemiología Es un género de bacterias de distribución mundial, principalmente en áreas climáticas moderadas o subtropicales de América, Europa, Asia, África y Australia. Los roedores son el principal reservorio natural de la Yersinia pestis y de Yersinia enterocolítica. Puede encontrarse en animales de sangre caliente domésticos y silvestres y ocasionalmente en reptiles y peces. Los cerdos son importantes reservorios de los serotipos patógenos para el hombre.
64 SINTOMAS Fiebre hasta 40°c durante 7 a 14 días Dolor abdominal Falta de apetito Malestar general Manchas rosas (roséola ) sobre la parte baja del tórax y abdomen, durante la segunda semana de fiebre Estreñimiento; después diarrea Heces con sangre Agotamiento y confusión Sangrado nasal (epistaxis) Escalofríos Alucinaciones (a causa de temperatura elevada) Dificultad e concentrarse Disminución de frecuencia cardiaca
65 Cuadro clínico Periodo de incubación 1 a 3 semanas En su presentación intestinal , la enfermedad es de 5 a 16 días (niños 14 a 46 dias ) La eliminación fecal del germen es prolongada (en algunos serotipos) 2-3 meses La infección puede dar lugar a un cuadro clínico variado, desde un síndrome diarreico auto limitado hasta septicemia.
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